Нагреватель датчик температуры

Назначение:

Регулятор температуры предназначен для контроля и поддержания заданного температурного режима путём включения-выключения нагревательной (охлаждающей) установки по сигналам выносного датчика температуры: в помещениях, овощехранилищах, системах водяного отопления и т. п. а также в качестве комплектующего изделия в устройствах автоматики.

Принцип работы:

В зависимости от выполняемой задачи исполнительное устройство (нагреватель или охладитель) подключаются к определённым контактам выходного реле. При достижении заданной на панели прибора температуры происходит выключение нагревателя (охладителя). Например, в случае нагрева при снижении температуры в контролируемой зоне ниже заданной контакты исполнительного реле замыкаются включается нагреватель. По достижении заданной температуры контакты исполнительного реле размыкаются и нагреватель отключается. При понижении температуры на величину установленного гистерезиса контакты реле замыкаются, и нагреватель включается снова. Недопускается использование датчика KTY 10-6 в электропроводящих жидкостях.

Датчик температуры заключён в отрезок термоусаживаемой трубки, поставляется с проводом длиной 2,5 м сечением 0,5 см2 в двойной изоляции. Клеммы подключения датчика изолированы от сети питания и контактов исполнительного реле.

Возможно удлинение провода датчика до 50 метров.

Мы успешно продвигаем

Обычно для определения степени нагрева предметов используются косвенные способы. Например на сковороде тефаль с пластиковым покрытием тефлон в центр сковороды установлена прокладка, которая изменяет цвет при нагреве, однако самым старинным и проверенным способом остается плюнуть на сковородку… Но когда необходимо четко отслеживать температуру и при этом держать ее на одном уровне - необходим датчик температуры. В той же самой сковороде от тефаль, тефлон при нагреве свыше 300 о С разрушается. Все электрические плиты снабжены датчиками регулировки температуры и ее поддержания на одном уровне. Датчики бывают различных конструкций и с любым отслеживающим элементом, но самым надежным по-прежнему остается ручное управление.

Датчик температуры состоит из герметичной трубки в которой находится газ. Примерно такие же датчики устанавливаются и в холодильниках.

Принцип один – газ в трубке при нагревании расширяется и давит на мембрану, которая изменяет свою форму. Часто датчик снабжают контактами на которые нажимает шток, прикрепленный к мембране. Замыкая или размыкая контакты можно добиться того, что напряжение будет подаваться или сниматься непосредственно с нагревательного прибора. Именно так создастся примитивный следящий механизм за изменением температуры. Такие датчики применяются в различных плитах и мармитах.

Ручка для регулирования температуры закрепляется либо винтом с пластиковым конусом, который по мере затяжки винта поджимает поджимает стальной шток в отверстии рукоятки.

Для упрощения схем - потому как если в городе можно найти толкового электрика, то в сельской местности с нашим братом бывает довольно тяжело – контакты делают достаточно большими, чтобы не вводить в схему дополнительные пускатели. ТЭНы коммутируют именно контактами датчиков температуры. Одним из таких датчиков является Т-32м. На крышке стоит маркировка 20 А – 220 В. Это означает, что P = U*I = 20*220 = 4400 Вт – максимальная нагрузка, которую можно коммутировать этими контактами. Также приведены данные для другого напряжения – 440 В. Это говорит о том, что нагреватель может работать не только от 220 В, но и от 380 В - стандартное линейное напряжение в сети. Если на датчике имеется 2 размыкающихся контакта и они оба в одном положении – то можно запараллелить оба контакта. При этом коммутирующая мощность возрастет вдвое – 8,8 кВт, однако нулевой провод через контакты не пойдет, а сразу должен пойти на нагреватель. Это при условии, что нагреватель 220 В, но если нагревателю нужны две фазы, то параллелить контакты нельзя – фаза будет постоянно висеть на нагревателе и можно навердить здоровью электрика, который отключив датчиком нагреватель полезет его проверять.

Если открутить два винта и снять голову с регулятором, а также крышку с контактов то под ней обнаружатся с одной стороны – контактная пластина, которая включает и выключает контакты, а с другой – непосредственно сами контакты.

Заметно, что на медных дорожках с обоих сторон есть наплывы, которыми касаются дорожки. Наплывы – серебряные бобышки, которые специально приваривают в местах соприкосновения контактов. Серебро имеет очень хорошие параметры проводимости, а значит и место контакта будет обладать минимальным сопротивлением. Серебро используется не 999 пробы, а где 50. Это серебро называется техническим, но подлежит обязательной сдаче в пункты сбора драг лома. В дешевых контактах серебро вообще не ставят, а наплывы делают из меди. В данном таймере контакты и бобышки медные. Часто контакты имеют оплавленный вид. В этом случае по правилам нужно вооружится пипеткой со спиртом и кипой ветоши. Спиртом нужно попытаться очистить контакт от нагара. Это трудоемкая работа и намного быстрее нагар очистить натфилем, но натфиль – не по правилам.

Коммутационная пластина достаточно стандартная для такого типа приборов. Действительно, в чайниках применяются такие платины для контроля за температурой воды. Прогиб пластины под действием внешней силы немного изгибается вовнутрь, что вызывает деформацию ее наружной части. В результате незначительного смещения пластины, коммутационные контакты расходятся на достаточное расстояние. Пластина каленая, чтобы не деформироваться при сгибании, поэтому если ей попробовать придать немного другую форму – пластина обязательно сломается.

Для жесткой фиксации пластины внутри корпуса датчика, в пластине есть прорези, а на рогатине внутри датчика пазы. Пластина ставится так, чтобы вырез платины зашел в ярмо штока контактов, язычок уперся в один уступ рогатины, а отверстие опустилось до уступа на второй рогатине. Уступ виден и именно до него должна сесть пластина.

Сам датчик при помощи трубки прикреплен к улиткообразной пластине. Улитка крепится к корпусу при помощи винтов, которые покрыты краской. Краска указывает на то, что винты зажаты и датчик реагирует точно на нужную температуру. При управлении температурой при помощи рукоятки улитка удаляется или приближается относительно пластины.

Можно открутить крепежные винты и снять улитку. Как видно с обратной стороны улитки находится шток с газом, который реагирует на температуру датчика и увеличивает или уменьшает шток, который давит на пластину. Настройка здесь достаточно точная, поэтому этот узел лучше не трогать.

Зарубежные датчики по принципу аналогичны нашим, собраны в более миниатюрные коробочки и имеют не 2 контакты, а 3. Три контакта говорит о том, что нагреватели используются сразу трехфазные.

Трубка сообщения датчика и коммутационных контактов также отличается. Буржуйские трубки покрыты сверху слой пластика. Пластик предотвращает перегиб и слом трубки. Стоит ли говорить, что наши датчики дешевле раз в 7.

Контакты также достаточно миниатюрны. Если наши крепятся винтами, что создает надежный контакт, то здесь обычные разъемы.

Корпус закреплен четырьмя винтами. Корпус разнимается на две половинки. Под крышкой с датчиком находятся пластины. Ход пластин намного меньше, но контакт надежный. Следовательно точность и настройка намного выше.

Если в наших датчиках одна пластина управляет сразу двумя контактами, то здесь все отдельно – три пластины управляют тремя контактами. На пластины нажимают пластиковые бобышки, которые синхронно включают сразу все контакты.

Шток от ручки управления приварен к корпусу через поворотную шайбу.

С боков торчат два штифта. Штифты вытягиваются плоскогубцами.

В корпусе расположена улитка аналогичная нашей. Рядом с улиткой расположены регулировочные винты. Этими винтами регулируется минимальный нажим на пластины.

Протестировать датчик можно и в домашних условиях. Для этого сам датчик нужно погрузить в емкость с водой, а емкость поставить на огонь. Срабатывание контактов нужно выставить на 100 о С при помощи рукоятки, а к коммутируемым контактам подключить омметр. Изначально омметр показывает бесконечность. Когда вода закипит сопротивление контактов должно снизиться до нуля.

Датчик и управление

Существует много методов управления температурой, использующих гибкие нагреватели. каждый из которых подходит для различных целей. Sinomas обладает обширными знаниями и опытом работы с различными конфигурациями температурного контроля.

Встроенный термостат

Предустановленные встроенные термостаты (термозащита) обеспечивают низкую стоимость регулировки температуры для нагревателей. Термостат обычно подключается непосредственно к цепи нагревателя. Если температура нагревателя выше заданной термостатом, нагрев отключается.

Термостаты обычно монтируются над подогреваемую секцию для измерения температуры нагревателя, или при необходимости, над холодную секции косвенно измерения температуры. Термостат изолирован с помощью силиконовой резины и постоянно прикреплен к нагревателю.

Из-за ограниченного жизненного цикла (не более 100 000) термостаты подходят только для защиты от перегрева вместо поддержания постоянной температуры. Для нагревателей высокой мощности в связи с задержкой, вызванной распространением тепла к чувствительному элементу термостата, рабочая температура термостатов может быть на несколько градусов выше необходимой. Другими словами возможно превышение температуры.

Регулируемый термостат

Регулируемые термостаты позволяет пользователям устанавливать определенную температуру и достигать желаемого результата. Термостат имеет изоляцию из силиконовой резины. Это часто используют большие нагреватели правильной формы, например барабанные нагреватели и нагреваемые одеяла.

Номинальный ток: 12.5A @ 125В, 6.5 A @ 250В

Температурный диапазон: 0 -150°C. За дополнительными опциями обратитесь к Sinomas.

Эти регулируемые термостаты часто оснащены жидкостными чувствительными элементами.

Встроенный термопредохранитель

Тепловой предохранитель (отсечка) используются для защиты нагреваемого объекта от опасной температуры в случае отказа основного устройства управления. Тепловой предохранитель может быть установлен с использованием различных методов в зависимости от других параметров. Если нагреватель не оснащен термостатом, на него будет установлен тепловой предохранитель. При использовании в сочетании с термостатом, он может быть установлен под крышку термостата.

Датчики температуры могут быть установлены на нагреватель для отслеживания температуры нагреваемой части или температуры поверхности самого нагревателя. Тогда выходной сигнал будет подаваться на контроллеры для различных целей. Доступно несколько типов датчиков температуры.

Термопара состоит из двух проводников из различных материалов (обычно металлических сплавов), которые производят напряжение в непосредственной близости от точки их соединения. Производимое напряжение зависит, но не обязательно пропорционально, разности температуры в точках соединения этих проводников. Коммерческие термопары недороги, взаимозаменяемы, снабжены стандартными разъемами и могут измерять температуру в широком диапазоне. В отличие от большинства других методов измерения температуры, термопары имеют автономное питание и не требуют внешнего возбуждения.

RTD - резисторный датчик температуры

RTD представляет собой датчик температуры, который содержит резистивный элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры. До сих пор наиболее распространенных устройства, используемые в промышленности имеют номинальное сопротивление 100 Ом при 0°C и называются датчиками Pt100. Чувствительность стандартного датчика 100 Ом составляет 0,385 Ом/°С. В сравнении с терморезисторами или термопарами они обеспечивают:

• Широкий диапазон температур (от -50 до 500°C для тонкопленочных и от -200 до 850°С для проволочных)
• Высокая точность (лучше, чем термопары)
• Хорошая взаимозаменяемость
• Долговременная стабильность

Они постепенно заменяют использование термопар во многих отраслях промышленности с температурой ниже 600°C.

Термисторы функционируют на основе резисторного датчика температуры. Они обычно не реагируют линейно и используются в ограниченном диапазоне температур или при определенной температуре. Термисторы в виде маленькой бусинки могут быть установлены непосредственно на нагревателе. Термисторы, как правило, предназначены для непосредственного подключения к электронной системе управления клиента. Поэтому, если необходим термистор, укажите производителя, номер модели, тип и технические характеристики при запросе квоты.

Термисторы могут быть разделены на два типа, в зависимости от знака температурного коэффициента: PTC и NTC. Отличие термисторов от резисторных датчиков температуры (RTD) в том, что материал, используемый в термисторе, как правило, керамика или полимер, а в RTD используется чистый металл. Замер температуры также отличается; RTD полезны для больших температурных диапазонов, а термисторы обычно обладают более высокой точностью в ограниченном диапазоне температур, обычно от -90°С до 130°С.

ПИД-регулятор температуры

Без знаний, лежащих в основе процесса, ПИД-регулятор, исторически считается лучшим контролером. Используя три параметра в алгоритме ПИД контроллера можно обеспечить контроль, предназначенный для конкретных требований.

ПИД-регулятор температуры считывает сигнал датчика, обычно с термопары или RTD и преобразует результат измерения в единицы измерения температуры, например °С. Затем он вычитает измерение от требуемого значения для определения ошибки. Ошибка находится по трем слагаемым (P, I и D) одновременно.